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  1. #11
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da snowaholic Visualizza Messaggio
    Ottima analisi.
    Ne approfitto per una considerazione didattica: la seconda simulazione mostra molto bene la distorsione da variabile omessa, se ometti la AMO la stima risulta distorta. Trattandosi di un elemento ciclico la distorsione si riduce quando si considera un periodo più lungo che comprende più cicli AMO, ma quando accorci il periodo di stima e utilizzi una serie di lunghezza inferiore rispetto al ciclo stesso la distorsione da variabile omessa esplode. Il fatto che il modello completo produca risultati simili quando stimato su periodi diversi supporta in maniera forte questa interpretazione.

    Sul perché l'attività solare abbia avuto un impatto ridotto ci sarebbe una spiegazione piuttosto semplice: negli ultimi 150 anni l'attività solare è cambiata molto poco. Se avessimo un grand minimum nel periodo di analisi probabilmente faremmo considerazioni diverse, ma se si parte dal 1850 non mi sorprende troppo che l'effetto solare non sia evidente. Ma hai provato a mettere qualche indicatore di attività solare nella regressione?

    P.S. Cosa hai usato per i vulcani?
    Grazie per l'interesse snowholic. Provo a risponderti, anche se ci sono molte sottigliezze che sfuggono di cui ci si accorge via via che si fa esperienza sulle modellizzazioni con più variabili. Per esempio il segale AMO è forte sia sulle brevi che sulle lunghe frequenze. Infatti si vede molto bene di quanto aumenti il livello di dettaglio con e senza amo. E' però un variabile da prendere con le molle perchè è come un centro di smistamento di segnali coinvolti in vari meccanismi di regolazione climatica a livello globale, quindi quando la metti rischi di perderti altri segnali che a sua volta regolano il ciclo AMO. Sull'attività solare, andiamoci piano, è vero che ci sono state delle nuove ricostruzioni in cui si evince che il cambiamento negli ultimi 2 secoli è stato meno inteso di quanto ipotizzato in precedenza, ma dobbiamo considerare che veniamo da un periodo relativamente lungo in cui l'attività solare è stata comunque significativamente più bassa rispetto agli ultimi 5 decenni. Comunque ti rispondo a brevissimo con un modello...

    Per i vulcani: Data.GISS: Forcings in GISS Climate Model: Stratospheric Aerosol Optical Thickness

  2. #12
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Salve a tutti!

    Eccoci per una nuova puntata...

    Come accennavo nel precedente post, pare strano che possano essere totalmente non considerati effetti dell’attività solare, anche perché qualche segnale nei dati osservazionali c’è. Così ora propongo l’ipotesi “classica”, in cui la maggior parte degli effetti si esplicano nel giro di un decennio o poco più ed effetti residuali sui restanti 2-3 decenni .

    Questi i riferimenti relativi alla serie ricostruita sull’irradianza solare: TSI Reconstruction based on NRLTSI2 (Coddington et al., BAMS, 2015).

    Questo il modello con la sola TSI:

    TSI ip1.jpg

    Va detto che ci sarebbero anche altre ipotesi sui meccanismi con cui il sole modula il clima terrestre su cui lavorare, ma per ora partiamo dall’ipotesi più ovvia che al momento è anche quella più accreditata.


    La formula per approssimare un “integrale dell’effetto” è (lag in anni): TSIlag(1-11)+TSI(lag11-22) 0.25+TSI(lag22-33) 0.125+TSI(lag33-44) 0.05. Questa la chiameremo ipotesi 1 (IP1)

    Utilizziamo sempre lo stesso modello che è risultato senz’altro il migliore (anche senza TSI). Si vede anche che l'incremento termico risulta molto più contenuto per i prossimi decenni.

    TSI ip1 + co2 all data.jpg


    Come si vede, il fit è molto buono se consideriamo l’insieme della serie fino al 2018. Se simuliamo l’andamento dal 1950 senza la co2 ecco cosa viene fuori:


    only TSI IP1 dal 1950.jpg


    si nota uno “scollamento” evidente della serie a partire dagli anni 80 in poi, anche se comunque è presente il secondo plateau della temperatura che risulta abbastanza superiore nei valori rispetto a quello avutosi negli anni 30-40. Da adesso in poi, sarebbe imminente una discesa della temperatura che ci riporterebbe (in assenza di co2) a valori tra la PEG e quelli degli anni 60-70 già a partire dal 2040.


    ...E se partissimo dagli anni 50 CON la co2?


    TSI IP1 su Tgl.jpg


    Si nota certo un maggior incremento termico, ma ancora non sufficiente a spiegare del tutto l’aumento di T avutosi dopo gli anni 90 (vedi trend in arancio). In questo scenario la temperatura diminuirebbe persino leggermente nei prossimi decenni...


    Vero è che il segnale della co2 prima degli anni 50 è giocoforza molto debole, per cui ci può stare un leggero deficit o un leggero eccesso nella stima. Consideriamo anche che le ricostruzioni della T globale potrebbero non essere del tutto congruenti con il reale andamento della temperatura avutosi negli ultimi 150 anni. Tuttavia a parte questa discrepanza non molto rilevante, si osserva una leggera sovrastima delle T intorno agli anni 60, specie nei modelli dove la simulazione parte dagli anni 50. Insomma non malaccio, ma nemmeno sembra essere il modello ideale. Decisamente meglio il modello senza la TSI, anche se complessivamente migliora un po’ l’R2 considerando tutti i dati inseriti…

    Sottolineo che è proprio il “laboratorio senza la co2” che ci interessa maggiormente, e come questo sia in grado di stimare le temperature attuali SENZA l’impatto antropico. Questo ovviamente perchè ci fornisce una stima più affidabile di come il clima globale fosse modulato prima dell'intervento antropico "a gamba tesa"! Una volta volta messo a punto un buon modello "naturale" potremo dire qualcosa in più anche su co2 ecc...come si vede l'approccio è opposto al consueto, (prima effetti antropici e poi quelli naturali) ma proprio per questo può essere interessante provare a dipanare la matassa partendo da un punto di vista non usuale.

    Insomma bello si quest'ultimo modello, ma quel balzo esagerato dopo gli anni 60 sembra un tantino sopra le righe!


    Rimando quindi al prossimo post l’ipotesi 2 sulla TSI, quella del ritardo attraverso la modulazione della “AMOC”!

  3. #13
    Uragano L'avatar di Marcoan
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Un gran lavoro ,complimenti!

  4. #14
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da Marcoan Visualizza Messaggio
    Un gran lavoro ,complimenti!
    Grazie Marco... é senz'altro interessante ma bisogna pur considerare che è poco più di un gioco...infatti molte ipotesi paiono verosimili, ma occorrono diversi decenni per essere o meno confermate! Certo può essere uno stimolo per andare a verificare teorie o nuove ipotesi ecc...

  5. #15
    Uragano L'avatar di Marcoan
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da Copernicus64 Visualizza Messaggio
    Grazie Marco... é senz'altro interessante ma bisogna pur considerare che è poco più di un gioco...infatti molte ipotesi paiono verosimili, ma occorrono diversi decenni per essere o meno confermate! Certo può essere uno stimolo per andare a verificare teorie o nuove ipotesi ecc...
    Beh, io qualche altro decennio vorrei campare !

  6. #16
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da Marcoan Visualizza Messaggio
    Beh, io qualche altro decennio vorrei campare !
    Infatti per scaramanzia meditavo di allungare la serie fino al 2100!

  7. #17
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da Copernicus64 Visualizza Messaggio
    Grazie per l'interesse snowaholic. Provo a risponderti, anche se ci sono molte sottigliezze che sfuggono di cui ci si accorge via via che si fa esperienza sulle modellizzazioni con più variabili. Per esempio il segale AMO è forte sia sulle brevi che sulle lunghe frequenze. Infatti si vede molto bene di quanto aumenti il livello di dettaglio con e senza amo. E' però un variabile da prendere con le molle perchè è come un centro di smistamento di segnali coinvolti in vari meccanismi di regolazione climatica a livello globale, quindi quando la metti rischi di perderti altri segnali che a sua volta regolano il ciclo AMO. Sull'attività solare, andiamoci piano, è vero che ci sono state delle nuove ricostruzioni in cui si evince che il cambiamento negli ultimi 2 secoli è stato meno inteso di quanto ipotizzato in precedenza, ma dobbiamo considerare che veniamo da un periodo relativamente lungo in cui l'attività solare è stata comunque significativamente più bassa rispetto agli ultimi 5 decenni. Comunque ti rispondo a brevissimo con un modello...

    Per i vulcani: Data.GISS: Forcings in GISS Climate Model: Stratospheric Aerosol Optical Thickness
    Grazie del link.

    Sull'attività solare di certo stiamo ancora osservando un rialzo dalla PEG, prima di smaltire l'inerzia oceanica servono secoli (infatti la PEG è arrivata dopo tre grandi minimi solari in rapida successione, di cui Maunder non fu nemmeno il più intenso secondo le ricostruzioni tramite proxy). Mi lascia più dubbioso l'impatto di breve termine di piccole oscillazioni, che potrebbe essere molto piccolo. Se l'effetto di quei 70 anni di attività più intensa è dell'ordine dei pochi decimi di grado diventa veramente difficile da misurare.

    Citazione Originariamente Scritto da Copernicus64 Visualizza Messaggio
    Salve a tutti!

    Eccoci per una nuova puntata...

    Come accennavo nel precedente post, pare strano che possano essere totalmente non considerati effetti dell’attività solare, anche perché qualche segnale nei dati osservazionali c’è. Così ora propongo l’ipotesi “classica”, in cui la maggior parte degli effetti si esplicano nel giro di un decennio o poco più ed effetti residuali sui restanti 2-3 decenni .

    Questi i riferimenti relativi alla serie ricostruita sull’irradianza solare: TSI Reconstruction based on NRLTSI2 (Coddington et al., BAMS, 2015).

    Questo il modello con la sola TSI:

    TSI ip1.jpg

    Va detto che ci sarebbero anche altre ipotesi sui meccanismi con cui il sole modula il clima terrestre su cui lavorare, ma per ora partiamo dall’ipotesi più ovvia che al momento è anche quella più accreditata.


    La formula per approssimare un “integrale dell’effetto” è (lag in anni): TSIlag(1-11)+TSI(lag11-22) 0.25+TSI(lag22-33) 0.125+TSI(lag33-44) 0.05. Questa la chiameremo ipotesi 1 (IP1)

    Utilizziamo sempre lo stesso modello che è risultato senz’altro il migliore (anche senza TSI). Si vede anche che l'incremento termico risulta molto più contenuto per i prossimi decenni.

    TSI ip1 + co2 all data.jpg


    Come si vede, il fit è molto buono se consideriamo l’insieme della serie fino al 2018. Se simuliamo l’andamento dal 1950 senza la co2 ecco cosa viene fuori:


    only TSI IP1 dal 1950.jpg


    si nota uno “scollamento” evidente della serie a partire dagli anni 80 in poi, anche se comunque è presente il secondo plateau della temperatura che risulta abbastanza superiore nei valori rispetto a quello avutosi negli anni 30-40. Da adesso in poi, sarebbe imminente una discesa della temperatura che ci riporterebbe (in assenza di co2) a valori tra la PEG e quelli degli anni 60-70 già a partire dal 2040.


    ...E se partissimo dagli anni 50 CON la co2?


    TSI IP1 su Tgl.jpg


    Si nota certo un maggior incremento termico, ma ancora non sufficiente a spiegare del tutto l’aumento di T avutosi dopo gli anni 90 (vedi trend in arancio). In questo scenario la temperatura diminuirebbe persino leggermente nei prossimi decenni...


    Vero è che il segnale della co2 prima degli anni 50 è giocoforza molto debole, per cui ci può stare un leggero deficit o un leggero eccesso nella stima. Consideriamo anche che le ricostruzioni della T globale potrebbero non essere del tutto congruenti con il reale andamento della temperatura avutosi negli ultimi 150 anni. Tuttavia a parte questa discrepanza non molto rilevante, si osserva una leggera sovrastima delle T intorno agli anni 60, specie nei modelli dove la simulazione parte dagli anni 50. Insomma non malaccio, ma nemmeno sembra essere il modello ideale. Decisamente meglio il modello senza la TSI, anche se complessivamente migliora un po’ l’R2 considerando tutti i dati inseriti…

    Sottolineo che è proprio il “laboratorio senza la co2” che ci interessa maggiormente, e come questo sia in grado di stimare le temperature attuali SENZA l’impatto antropico. Questo ovviamente perchè ci fornisce una stima più affidabile di come il clima globale fosse modulato prima dell'intervento antropico "a gamba tesa"! Una volta volta messo a punto un buon modello "naturale" potremo dire qualcosa in più anche su co2 ecc...come si vede l'approccio è opposto al consueto, (prima effetti antropici e poi quelli naturali) ma proprio per questo può essere interessante provare a dipanare la matassa partendo da un punto di vista non usuale.

    Insomma bello si quest'ultimo modello, ma quel balzo esagerato dopo gli anni 60 sembra un tantino sopra le righe!


    Rimando quindi al prossimo post l’ipotesi 2 sulla TSI, quella del ritardo attraverso la modulazione della “AMOC”!
    Veramente molto interessante questa esposizione, ma qui mi viene spontaneo farti un po' le pulci da statistico per inquadrare meglio la situazione.
    Hai calcolato gli intervalli di confidenza e fatto test di significatività per quei parametri? In alcune parametrizzazioni non mi sembra che siano tutti significativi... Sarebbe anche utile per capire se ci sono problemi di collinearità.
    Sarebbe interessante anche valutare se una variabile solare con meno lag sia più o meno esplicativa di quella che hai utilizzato tu, giusto come curiosità. Se avessi tempo mi metterei a farlo io, ma non è il periodo migliore per me.
    Per testare la specificazione in un modello di questo tipo inoltre R² non è il massimo, come minimo bisognerebbe utilizzare il R² corretto, visto che aggiungere variabili aumenta sempre il suo valore. Ancora meglio sarebbe qualche metodo più avanzato tipo AIC o BIC, quando si studiano i trend di una serie storica i modelli di regressione diventano particolarmente "delicati".

    Comunque tralasciando questi dettagli mi pare che il quadro generale sia abbastanza chiaro, non si può prescindere dalla CO² e da qualche indicatore di variabilità interna tipo AMO (a proposito, hai provato con la PDO?). Un piccolo effetto solare dovrebbe esserci ma bisognerebbe approfondire meglio.

    Aspetto la prossima puntata per vedere il resto del tuo ottimo lavoro!

  8. #18
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da snowaholic Visualizza Messaggio
    Grazie del link.

    Sull'attività solare di certo stiamo ancora osservando un rialzo dalla PEG, prima di smaltire l'inerzia oceanica servono secoli (infatti la PEG è arrivata dopo tre grandi minimi solari in rapida successione, di cui Maunder non fu nemmeno il più intenso secondo le ricostruzioni tramite proxy). Mi lascia più dubbioso l'impatto di breve termine di piccole oscillazioni, che potrebbe essere molto piccolo. Se l'effetto di quei 70 anni di attività più intensa è dell'ordine dei pochi decimi di grado diventa veramente difficile da misurare.



    Veramente molto interessante questa esposizione, ma qui mi viene spontaneo farti un po' le pulci da statistico per inquadrare meglio la situazione.
    Hai calcolato gli intervalli di confidenza e fatto test di significatività per quei parametri? In alcune parametrizzazioni non mi sembra che siano tutti significativi... Sarebbe anche utile per capire se ci sono problemi di collinearità.
    Sarebbe interessante anche valutare se una variabile solare con meno lag sia più o meno esplicativa di quella che hai utilizzato tu, giusto come curiosità. Se avessi tempo mi metterei a farlo io, ma non è il periodo migliore per me.
    Per testare la specificazione in un modello di questo tipo inoltre R² non è il massimo, come minimo bisognerebbe utilizzare il R² corretto, visto che aggiungere variabili aumenta sempre il suo valore. Ancora meglio sarebbe qualche metodo più avanzato tipo AIC o BIC, quando si studiano i trend di una serie storica i modelli di regressione diventano particolarmente "delicati".

    Comunque tralasciando questi dettagli mi pare che il quadro generale sia abbastanza chiaro, non si può prescindere dalla CO² e da qualche indicatore di variabilità interna tipo AMO (a proposito, hai provato con la PDO?). Un piccolo effetto solare dovrebbe esserci ma bisognerebbe approfondire meglio.

    Aspetto la prossima puntata per vedere il resto del tuo ottimo lavoro!
    Certo, tutte domande più che leggittime, si vede che sei addentro la materia! Qui non presento alcuni aspetti tecnici o per meglio dire diagnostici, dal momento che esula un pò dallo scopo di questo td che vuole solo evidenziare alcune possibilità di indagine un pò diverse dalla visione corrente. Come sicuramente saprai, il test di significatività non può prescindere dal grado di autocorrelazione di una variabile, quindi più il dato è autocorrelato, vale a dire che più ogni singolo dato è legato al risultato dell'osservazione precedente e più il numero "effettivo di osservazioni" decresce, e con esso la significatività. Detto questo, tutti i paramentri utilizzati sono "super significativi", anche se proprio per il principio di autocorrelazione in realtà più che la significatività bisogna guardare la t (o la F). Qui mi faccio guidare dall'esperienza, più che dal computo esatto dei valori corretti di p (cosa che si potrebbe fare per esempio con un modello ARIMA).

    Quanto ai lag, ho testato anche le ipotesi brevi. Utilizzando lag brevi, il segnale si perde o diviene irrilevante quando il modello diventa un pò più complesso (quantomeno utilizzando l'intera serie storica). Comunque il modello si può sempre fare, magari semplificandolo quindi ben venga ogni vostra ipotesi o suggerimento!

    Sull'R quadro (che stima la porzione di variabilità spiegata dal modello), l'R2 corretto è sempre molto molto vicino all'R2 non corretto (per es. 0.831 anzichè 0.832) quindi è più o meno la stessa cosa, anche se come dicevo la stima è troppo ottimistica dovuto al fatto che la semplice regressione non computa la componente di autocorrelazione. Se è per questo c'è anche il problema dei dati non stazionari come per esempio la co2. Nei modelli semplici di regressione le serie non stazionarie sono sempre "critiche" dal punto di vista diagnostico e in questo caso le regressioni tendono a sovrastimare moltissimo la significatività.

    Finisco con la PDO: è un indicatore che a mio modo di vedere non è molto correlato alla T globale. Ho provato a inserirla, ma in genere le simulazioni vengono piuttosto male. Tra l'altro è una altra variabile troppo interrelata con altri fattori (qui mi ricollego alla tua domanda sulla colinearità).


    Anche in questo caso tutti i suggerimenti possono essere valutati nel modello (magari dopo aver terminato l'ipotesi "AMOC"!

  9. #19
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    Citazione Originariamente Scritto da Copernicus64 Visualizza Messaggio
    Certo, tutte domande più che leggittime, si vede che sei addentro la materia! Qui non presento alcuni aspetti tecnici o per meglio dire diagnostici, dal momento che esula un pò dallo scopo di questo td che vuole solo evidenziare alcune possibilità di indagine un pò diverse dalla visione corrente. Come sicuramente saprai, il test di significatività non può prescindere dal grado di autocorrelazione di una variabile, quindi più il dato è autocorrelato, vale a dire che più ogni singolo dato è legato al risultato dell'osservazione precedente e più il numero "effettivo di osservazioni" decresce, e con esso la significatività. Detto questo, tutti i paramentri utilizzati sono "super significativi", anche se proprio per il principio di autocorrelazione in realtà più che la significatività bisogna guardare la t (o la F). Qui mi faccio guidare dall'esperienza, più che dal computo esatto dei valori corretti di p (cosa che si potrebbe fare per esempio con un modello ARIMA).

    Quanto ai lag, ho testato anche le ipotesi brevi. Utilizzando lag brevi, il segnale si perde o diviene irrilevante quando il modello diventa un pò più complesso (quantomeno utilizzando l'intera serie storica). Comunque il modello si può sempre fare, magari semplificandolo quindi ben venga ogni vostra ipotesi o suggerimento!

    Sull'R quadro (che stima la porzione di variabilità spiegata dal modello), l'R2 corretto è sempre molto molto vicino all'R2 non corretto (per es. 0.831 anzichè 0.832) quindi è più o meno la stessa cosa, anche se come dicevo la stima è troppo ottimistica dovuto al fatto che la semplice regressione non computa la componente di autocorrelazione. Se è per questo c'è anche il problema dei dati non stazionari come per esempio la co2. Nei modelli semplici di regressione le serie non stazionarie sono sempre "critiche" dal punto di vista diagnostico e in questo caso le regressioni tendono a sovrastimare moltissimo la significatività.

    Finisco con la PDO: è un indicatore che a mio modo di vedere non è molto correlato alla T globale. Ho provato a inserirla, ma in genere le simulazioni vengono piuttosto male. Tra l'altro è una altra variabile troppo interrelata con altri fattori (qui mi ricollego alla tua domanda sulla colinearità).


    Anche in questo caso tutti i suggerimenti possono essere valutati nel modello (magari dopo aver terminato l'ipotesi "AMOC"!
    Risposte ottime ed esaurienti, vedo che hai studiato molto attentamente il tema

    La pletora di problemi legati all'autocorrelazione era il mio cruccio principale, a me sarebbe venuta la tentazione di usare un ARIMA. Ma capisco il vantaggio di un modello più semplice, visto che siamo su un forum e non su una pubblicazione scientifica, l'importante è esserne consapevoli.
    Visto il livello di preparazione che dimostri d'ora in poi non mi preoccuperò più di fare domande troppo tecniche, ma per ora direi che sono soddisfatto così.
    Aspetto la prossima puntata!

  10. #20
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    Predefinito Re: Analisi e simulazioni sulla T globale: solar forcing "debunked"?

    mi spiegate ARIMA

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